تبیان، دستیار زندگی

(کارگاه آموزشی)

کاربردهای فناوری نانو در صنعت خودروسازی

مقدمه

از زمانی که نیسان اولین مدل خودروی خود را با رنگ‌های خودترمیم ‌شونده مبتنی بر نانومواد عرضه کرد، رقابت میان خودروسازان بزرگ جهان برای بهره­گیری از فناوری نانو شدت بیشتری گرفت؛ به نحوی که میزان پژوهش و توسعه در این بخش به سه‌برابر رسید.

درآمد جهانی حاصل از فناوری نانو در صنعت حمل و نقل و خودرو در حدود 475 میلیون دلار آمریکا در سال 2007 بوده‌است و در صورت غلبه بر موضوعات هزینه و در دسترس بودن، در دهه‌ی آینده شاهد پیشرفت‌های قابل‌توجهی در استفاده از فناوری نانو در این حوزه خواهیم‌ بود. بر طبق پیش‌‌بینی‌های به‌عمل آمده، فرآورده‌ها و فرایند‌های مبتنی بر فناوری نانو تا سال 2015 در صنایع حمل و نقل و خودرو ارزشی معادل 645/6 میلیارد دلار آمریکا خواهند داشت. انتظار می‌رود نفوذ کلی فناوری نانو در کاربردهای صنایع خودرو و حمل و نقل تا سال 2015 در حدود 55 درصد باشد.

اکنون، توجه بخش عمده صنعت خودرو به کاربردهای هوشمند فناوری نانو معطوف شده است و پیش­بینی می‌شود، روان‌‌کنندهای بهبودیافته، پیل‌های سوختی سبک‌‌تر، مواد قوی‌تر و در عین حال با وزن کمتر، کاتالیزورها، فیلتر‌های نانوحفره‌ای، شیشه خودتمیزشونده، رنگ‌های خودترمیم‌‌شونده، حفاظت از خوردگی و تغییر رنگ بدنه، به سرعت در این صنعت گسترش یابد.

بخش‌هایی از صنعت خودرو تاکنون بیشتر متاثر از فناوری نانو بوده‌اند که از میان می‌توان به؛ استفاده از لایه‌های نازک روی یاتاقان و اجزای لغزنده، فیلترهای الکتروستاتیک، سوئیچ‌هایی با قدرت بالا در وسایل احتراقی از طریق نشر میدان در نوک‌های تیز و کاتالیزورهای جدید با استفاده از سطوح گزینش‌پذیر شیمیایی و با تخلخل بالا اشاره کرد. بهره‌برداری از فناوری نانو برای بهبود کارایی بخش‌های داخلی خودرو به‌‌ویژه در ایجاد سطوح خود تمیز‌شونده نیز از دیگر حوزه‌هایی است که مورد استقبال سازندگان و مصرف کنندگان خودروهای امروزی قرار گرفته است.

در ادامه به معرفی بیشتر برخی کاربردهای فناوری نانو در بخش حمل و نقل و خودرو خواهیم پرداخت.

(به ثبت رسیده در ماهنامه فناوری نانو- شماره168)

---------------------

مباحث همراستا:

 کاربردهای فناوری نانو در بخش بهداشت و سلامت

کاربردهای فناوری نانو در صنعت ساخت و ساز

سلام
واقعا شگفتی های زیادی در انتظار صنعت خودرو سازی جهان است...چه خوب بود مسئولان صنعت خودروسازی ما هم دلشون میسوخت و یه نیم نگاهی به این فناوری در تولید محصولات کشور داشتند
یا علی

پوشش‌دهنده‌های بدنه خودرو

ساخت پوشش‌های ضدخراش و ضدلک برای خودروها از جمله زمینه‌هایی است که افزایش قابل‌توجه بازار پسندی محصولات را به‌دنبال خواهدداشت. در همین زمینه تلاش­های مستمری به‌منظور شناخت راه‌های جلوگیری از صدمات ناشی از عوامل طبیعی نظیر برف و باران، رسوبات اسیدی و نمکی، تابش ماوراء‌بنفش خورشید، رطوبت و همچنین لب­پریدگی، رنگ رفتگی و خراش در صنعت خودرو صورت می‌گیرد.

مباحث قابل طرح:

روکش‌های ضدخش

روکش‌های ضدلک و خودتمیزشونده

روکش‌های ضدخش

مزیت ویژه نانوروکش‌های ضدخش و ضدخوردگی این است که‌امکان تنظیم مستقل سختی و ویژگی‌های سایشی روکش را با ترکیب‌کردن عناصر و ساخت لایه‌های نانومتری فراهم می‌آورد. اصلاح رنگ‌ها به‌وسیلة نانومتری کردن ساختار آنها منجر به بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی آنها شده، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر ضربه و خراش را در آنها بالا می‌برد.

روکش‌های ضدلک و خودتمیزشونده

در این شیوه از لایه نانوکامپوزیتی نازکی برای حفظ جلوه ظاهری فلز استفاده می‌شود. به این ترتیب با عامل‌دار کردن هوشمند سطح فلز، تمیزکردن آن هم به‌مراتب آسان‌ترخواهد بود.

این نوع روکش برای پوشاندن سطح فولاد زنگ‌نزن، مس، برنج و سایر قطعات فلزی خودرو مناسب است ولی برای سطوح شیشه‌ای مناسب نیست. از طرفی آن را با روش‌های ساده‌ای مانند اسپری‌کردن یا غوطه‌ور ساختن به‌کار می­گیرند که علاوه بر حفظ شفافیت یا مات‌بودن، در برابر اسیدها و بازها مقاومت شیمیایی بالایی دارد و در نتیجه خواص آنتی‌‌باکتریال یا محافظت در برابر خط کشیده‌شدن را نیز خواهدداشت. بنابراین با این فناوری، اثر انگشت به‌جای مانده روی فلز به‌سختی با چشم قابل تشخیص خواهد بود و هیچ ردی هم از اکسیدشدن روی فلز مشاهده نخواهدشد و در نتیجه تمیز کردن فلز آسان‌تر و سریع‌تر انجام می‌شود و اثر انگشت‌ها را به راحتی و حتی با یک دستمال یا حوله خشک می‌توان پاک کرد، به‌طوریکه هیچ اثری از آن باقی نماند.

شیشه‌ها و آینه‌های بهینه‌شده برای خودرو

بروز تصادفات به‌علت عدم دید مناسب و كافی، به‌خصوص در شرایط جوی نامساعد مانند باران و گرد و غبار، نیاز به بهینه‌سازی و افزایش کارایی شیشه‌ها و آینه‌های خودرو­ها را به وضوح نمایان می­سازد. با ظهور فناوری نانو، بسیاری از خودروهای جدید به شیشه‌ها و آینه‌های بهینه شده مجهز شده­اند. علاوه بر این روكش‌ها و اسپری­های تولیدشده با این فناوری می­تواند برخی از قابلیت­های این شیشه‌های پیشرفته را به شیشه­های خودروهای موجود نیز ببخشند.

مباحث قابل طرح:

پوشش‌های ضدلک شیشه

پوشش‌های فوتوکرومیک

شیشه و آینه ضد مه و ضد بخار

خوب در ادامه موضوع خیلی جالبی که ملک الشعرای عزیز در مورد خودروها گفتن بگم که شاهکار خودروسازی در موضوع نانو کار شرکت بی ام دبلیو هست که خودروی جینا رو ساخته که تقریبا اکثر قطعاتش از نانو هست حتی پوشش خارجی ماشین...شکل های زیر رو ببینید:

یه اتفاق فوق العاده ی دیگه ای که افتاده اینه که وقتی بدنش با الیاف نانو ساخته شده این ماشین میتونه در عرض چند دقیقه از لحاظ ظاهری تغییر شکل بده که تا اونجا که میدونم فعلا این ماشین فقط برای عرض اندام بوده و تولید انبوه نشده و تو موزه هست...نمیدونم شایدم شده باشه

عکسای زیادی دارم ولی ابعادشون بزرگه نمیشد بزارم

اتفاقایی که تو دخیل شدن علم نانو تو ساخت ماشین افتاد:

 1.   پایین آمدن هزینه بدنه

GINA مخفف عبارت (Geometry and Functions In "N" Adaptions) به معنی هندسه و توابع در n تناسب می باشد.

مفهوم جینا برای شرکت بی.ام.وی. فکر کردن خارج از چارچوب ها و طراحی ماشین با حداکثر ابتکار و حداقل محدودیت ها را شامل می شود. فلسفه جینا تاکید بر جنبه های فیزیکی است تا به موجب آن یک مدل رویایی پدید آید.
تنها ویژگی هایی که ممکن است برایتان آشنا باشد، قدرت ٨ سیلندری با یک بدنه آلومینیومی، اگزوز دوبل و چرخ های ٢٠ اینچی است.
چیزی که همه را به تعجب وا می دارد، پوشش خارجی جینا است. این پوشش از ۴ بخش بزرگ تشکیل شده که جنس آنها از مواد کشسان و از ترکیبات انعطاف پذیر است و به وسیله بازوهای الکتریکی و هیدرولیکی بر روی بدنه حرکت می کنند.

این ۴ بخش که بدنه خودرو جینا را تشکیل می دهند عبارتند از:
١- بزرگترین جزء آن که از جلو ماشین شروع می شود و تا زیر شیشه جلو ادامه می یابد و به صورت افقی باز می شود.
٢- بخشی که پایین و روی درها را می پوشاند.
٣- دو پوشش طرفین که از راکر پنل (rocker-panel) یا گلگیر جلو تا قوس انتهایی گلگیر عقب کشیده شده است.
۴- عقب ماشین.

درهای قیچی شکل این ماشین با پوشش خارجی خود طبق الگوی مشخصی چین خورده و باز می شوند و بعد از بسته شدن در نیز، این روکش به حالت صاف و هموار اولیه برمی گردد.
پوشش بدنه جینا از مواد ضد آب و حرارت تشکیل شده که با ساختاری شبکه ای روی سطح خارجی ماشین کشیده شده و زیر آن را مواد فلزی انعطاف پذیر تشکیل می دهد.
در قسمت هایی که پوشش خارجی با کشش همراه است، ترکیبات کربنی به کار رفته تا انعطاف پذیری آن افزایش یابد.

مدل جینا نه تنها به خاطر پوشش خارجی منحصر به فردش مورد توجه است، بلکه به خاطر کارآیی های زیر هم اهمیت دارد:
- به دلیل داشتن پوشش انعطاف پذیر، چراغ های جلو ماشین می توانند مخفی شوند و در مواقع استفاده آشکار شوند.
- چراغ های راهنما تا وقتی که روشن نباشند مخفی هستند.
- گرچه چراغ های جلو مات هستند ولی نور آنها زیاد و از روشنایی لازم برخوردار است.
- جریان هوا دراطراف ماشین زمانی که پوشش بسته، باز یا کشیده است می تواند به نحو موثر هدایت شود.
- شکل راکر پنل یا گلگیر قابل تنظیم است تا خاصیت ایرودینامیکی آن بهبود بخشد.
- منحرف کننده هوا یا اسپویلر (spoiler) قابل مخفی شدن است.
- پشتی سر صندلی ها می تواند آشکار یا مخفی باشد

ممنون از مطلب خوبتون.
باز هم از این قبلی مطالب قرار بدید.
البته باید این نکته رو اضافه کنم که ایران هم خودروی سورن مبتنی بر فناوری نانوی خودش رو سال گذشته در نمایشگاه فناوری نانو به نمایش گذاشته بود.
بدنه قابل انعطاف نداشت اما قطعات، بدنه، شیشه، رنگ و روکش های صندلی اون مبتنی بر فناوری نانو بود.

سلام
والا سمند سورن فقط تو همون روکش صندلی و ضد آب بودن شیشه و کلا تزئینات داخلی به علاوه یه مقداری مثل اینکه وسایل موتوری نانو کامپوزیت ها استفاده کردن ... نمیدونم والا...میگیم واسه شروع خوبه دیگه:))

خب میخواستم وقتی آشنایی با کاربر فناوری نانو در صنعت خودرو تموم شد به سورن اشاره کنم اما خب اینجا

چند ویژگی اون رو نام می برم.

از ویژگی های خودروی سمند سورن ایران خودرو که با فناوری نانو همراه بود به قرار زیر است:

ارتقای خواص حرارتی و استحکامی؛

کاهش مصرف سوخت؛

چراغ های بهینه شده؛

قالپاق خودرو و قطعات داشبورد؛

کاهش وزن قطعات خودرو؛

فیلتر خودرو؛

رنگ ضد خش و خودتمیزشونده؛ و

شیشه های آبگریز و خود تمیز شونده.

درسته شاید خیلی شاهکار نباشه اما به نظرم همین که شاهد پیشرفت صنعت کشورمون هستیم کلی امیدواری ه.

فقط این نیست که

شرکت بهمن دیزل هم مینی بوس «isuzu» خودش رو با نام تجاری سحر با کاربرد فناوری نانو در بخش های مختلف

رو تولید کرده.

"فقط این نیست که" جدیده:))

خانم ملک الشعرا
من کلا با صنعت خودروسازی ایران مشکل دارم:)) ولی در زمینه نانو یه اعترافی بکنم اینکه به گمونم تنها علمی و فناوری ای بوده که به محض ورودش خیلی سریع آموزش داده شده و افراد زود تو این زمینه ترتبیت شدن...این رو من واقعا تحسین میکنم...افرادی مثل خود شما افتخاری برای جامعه ما هستن